안테나의 방사선은 어떻게 생겼습니까?

호기심으로 Google 이미지에서 안테나를 검색했으며 일반적으로 표시되는 내용은 다음과 같습니다 . 그래서 저는 안테나가 원형의 동일한 패턴으로 방사한다고 생각했습니다. 그러나 안테나의 사양을 읽고 DBI 및 Polarization 과 같은 용어를 이해하면 더 혼란스러워졌습니다. 제 질문은 안테나에서 나오는 신호가 실제로 어떻게 생겼습니까?

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예를 들어, 우리는 어떻게이 그릴 수있는 선형 편광 안쪽 이 ?

이 사진:

그림 일 뿐이며 의미가 없습니다. 어떤 식 으로든 안테나의 방사 패턴을 나타내지 않습니다!

기본적으로 모든 안테나는 모든 방향으로 EM 파를 방출하고 수신합니다. 그러나 디자인에 따라 방사 및 수신이 잘되지 않을 수 있지만 다른 방향으로도 잘 전달 될 수 있습니다. 그것들은 아래의 방사 패턴에서 빨간색 부분입니다.

실제 안테나 방사 패턴은 다음과 같습니다.

이 경우 등방성 라디에이터의 경우.

또는 접시 안테나의 경우 :

안테나 유형만큼 방사 패턴이 있습니다.

안테나 설계자는 일반적으로 특정 안테나 구조의 안테나 방사 패턴을 계산 / 시뮬레이션하기 위해 EM 시뮬레이터 (예 : CST )를 사용합니다.

방사선 패턴에서이 선형 편광을 어떻게 그릴 수 있습니까?

이러한 방사 패턴은 편광을 나타내지 않습니다. 편파는 일반적으로 안테나 길이 방향으로 이루어 지므로 안테나 배치 방법에 따라 다릅니다. 물론 방사 패턴도 해당 배치에 따라 변경됩니다.

안테나의 종류에 따라 다릅니다. 구글은 아마도 내가하는 것보다 사진으로 더 잘 대답 할 것이다. ( 구글 "안테나 방사선 패턴" ).

주로 2 가지 종류의 안테나를 방사 형태로 구별합니다.

방향성 : 대부분의 에너지를 한 방향 (전방)으로 방출하고 일부는 반대 방향 (후방)으로 방사하며 신호의 일부는 안테나 주위에 분산되어 있지만 강도는 훨씬 낮습니다. 다음과 같은 것 :

^{출처 : Wikipedia}

전 방향성 : 이상적인 전 방향성 (x, y, z) 안테나는 불가능하지만 3이 아닌 2 축 전 방향 인 안테나라고는 할 수 없습니다. 방사 패턴은 일종의 도넛입니다. 더 많은 링크를 게시 할 수 없지만 Google 인 경우 링크가 표시됩니다

관심있는 경우 대부분의 안테나 유형에 대한 전체 목록은 다음과 같습니다. www.antenna-theory.com/m/antennas/main.php

편집 : 안테나 신호의 극성에 대한 귀하의 의견에 대해서는 귀하의 의심이 어떤 패턴보다 파도가 공기를 통해 어떻게 이동하는지와 관련이 있다고 생각합니다.

@FakeMoustache 에 의해 게시 된 다이어그램은 공간에서의 파 밀도를 보여줍니다.이 EM 파는 우리가 사용하는 안테나의 종류에 의해 정의되는 극성을 가지고 있습니다. 결국, 극성은 아래 그림과 같이 E 필드에 의해 결정되는 X 또는 Y (So 수직 또는 수평 편광) 중 펄스가 평행하는 것을 의미합니다.

EM 파의 모양에 대해 질문하고 있습니까? 그런 식으로 보인다.

다른 답변은 이것을 보여주지 않습니다. 대신 전력 대 방향 그래프 ( "방사선 패턴") 또는 전압 대 거리 그래프 (전압 사인파)를 보여줍니다. 그러나 "watts / cm ^ 2"는 공간의 방향이 아니며 방사선 그래프입니다. 패턴은 파도의 모양을 보여주지 않습니다. 그리고 전압은 방향이 아니므로 "편광 그래프"는 횡파를 나타내지 않습니다. 좁은 직선을 따라 전계 강도 만 묘사합니다.

예를 들어, 우리는 어떻게이 그릴 수있는 선형 편광 안쪽 이 ?

이들 중 어느 것도 실제 EM 파를 보여주지 않습니다. 두 번째는 EM 모양이 아닌 전력 출력 그래프입니다. 첫 번째는 가로 방향이 아니라 전압 및 자기 전위 그래프입니다.

안테나의 실제 EM 파는 구형파입니다. 파워 레벨은 파도의 모양을 바꾸지 않습니다. 구형파에는 사인 모양의 흔들림이 없습니다. 타워에서 방출되면 라디오 타워의 대중 문화 도면에 표시된 것처럼 팁이 아닌 타워의 바닥에서 시작합니다 (접지 연결에서). 가장 강렬한 파도가 수평으로 이동합니다. 수직으로 강도는 0입니다.

다음 은 중앙의 작은 쌍극자 안테나에서 나오는 전자장 라인 과 EM 파 의 MIT 오픈 코스웨어 애니메이션입니다 . EM 파는 동심원을 확장하는 형태를 취합니다. 수직 방향에서는 파장 강도가 0 인 반면 수평 방향에서는 최대입니다. 이 비디오에서는 쌍극자가 아닌 타워 안테나의 경우 수평선을 그려서 지표면을 표시 한 다음 지구 내부의 파도를 지 웁니다.

위의 애니메이션은 EM 구형파의 전자장 부분 만 보여줍니다. 자성 구성 요소도 있습니다 : 90도에서 e- 필드 플럭스로 향한 플럭스 원. 아래에 이렇게 :

널리 알려진 두 가지 오해에주의하십시오.

1. EM 파는 오드에서 횡파입니까? 아니.
   실제로 EM 파는 매체의 움직임이 아닙니다. 빈 공간에서 "물질"이 편향되거나 사인파 형태를 취하지 않습니다. EM 필드의 플럭스 라인은 사인파와 유사하지 않습니다. 그렇습니다. 만약 우리가 e- 필드와 b- 필드 플럭스의 수치를 플롯하면 사인파를 얻습니다. 그러나 "전압"과 "자기"는 방향이 아니므로 그래프 는 분극을 나타내지 않습니다.우주에는 사인파가 보이지 않습니다. 가로 자속 선과 편파 EM 파의 실제 모양을 시각화하려면 위의 MIT 애니메이션을 참조하십시오. 필드는 파동 방향으로 90도를 가리 킵니다. 그리고 그 애니메이션에 사인파가 완전히 없다는 것을 주목하십시오. 사인파는 플럭스 밀도 (다른 위치의 플럭스 라인 간격)에서만 발생하지만 빈 공간에서는 사인 모양의 곡선이 아닙니다.

2. 방송 탑 끝에서 EM 파가 방출됩니까? 잘못된.
   방송 탑의 수많은 대중 문화 그림은 탑의 끝에서 나오는 전파를 보여줍니다. 아뇨. 파도는 실제로 바닥에서 나옵니다. 이에 대해 나는 마르코니와 테슬라의 전쟁을 기억한다. 테슬라는 라디오 방송이 타워베이스에서 나오고 지상에 전류가 흐르고 있다고 주장했다. 테슬라는 VLF와 장파 전파의 여러 측면에 대해 정확했지만 전투에서 패했다. 마르코니가 승자 였고, 역사를 쓸 수있게 되었기 때문에 "타워 끝에서 나온 파도"에 관한이 모든 것들이 마르코니에서 유래했을까요? 전파 전파에 대한 테슬라의 더 정확한 설명을 망치려는 잘못된 시도로?